8 طرق صب لألياف الكربون/المواد المركبة

يتم استخدام ألياف الكربون عمومًا في شكل مواد مركبة من خلال الجمع بين مصفوفة (مثل الراتنج). توفر مركبات ألياف الكربون أداءً رائعاً ، ويتميز بقوة عالية ، وكثافة منخفضة ، ومعامل محدد عالية ، ومقاومة درجات الحرارة المرتفعة للغاية ، ومقاومة التعب الممتازة ، ومقاومة التآكل المتفوقة. كمواد رئيسية للتطبيقات الخفيفة ، يتم استخدامها على نطاق واسع في الفضاء ، وشفرات التوربينات الريفية ، والرياضة والترفيه ، وأوعية الضغط ، وصناعة السيارات.

يمكن معالجة ألياف الكربون/المواد المركبة باستخدام أساليب مختلفة للتشكيل (التصنيع) اعتمادًا على شكل المنتج النهائي وخصائصه.

1. صب صب,

المعروف أيضًا باسم تشكيل pultrusion ، هو طريقة صب مستمرة يتم فيها إدخال ألياف الكربون التي يتم تشريبها بالراتنج السائل وسحبها من خلال قالب ساخن للعلاج. هذه العملية مناسبة لتشكيل المنتجات ذات الأشكال المستعرضة المحددة ، مثل القضبان والأنابيب.

2.الشعيرة متعرج صب

3.RTM (صب الراتنج) عملية
تتضمن هذه العملية وضع تشكيل ألياف الكربون (منتج أو نسيج على شكل مسبق) داخل قالب ذكور/أنثى مغلق ، ثم حقن الراتنج السائل تحت الضغط لتشريب الألياف ، تليها معالجة الحرارة. عند استخدام قالب أنثى فقط ، ويحدث المعالجة تحت ضغط الفراغ ، يتم استدعاء العملية Vartm (RTM بمساعدة الفراغ). RTM مناسب للمنتجات الصغيرة إلى المتوسطة ، في حين أن VARTM مثالي للمنتجات المتوسطة إلى الكبيرة الحجم.

4.Compression صب
تتضمن هذه الطريقة طبقة prepreg أو SMC المذكورة راتنجات (مركب صب الألواح) على قالب ، ثم تطبيق الضغط والحرارة للمعالجة. طورت Mitsubishi Chemical PCM (صب الضغط prepreg) العملية ، التي تعتمد على تقنيات الدورة العالية والتشكيل ، ويمكن أيضًا دمجها مع مواد SMC للتشكيل الهجين. هذه الطريقة مناسبة للإنتاج الضخم.

5.AutoClave (AC) صب

يمكن وصف الأوتوكلاف ببساطة على أنه فرن عالي الضغط. في هذه العملية ، يتم تكديس الطبقات prepreg على قالب تشكيل ، مغطى بحقيبة فراغ قابلة للتوسيع لإنشاء حالة فراغ ، ثم وضعت في autoclave حيث يتم تطبيق الضغط والحرارة للمعالجة. تعتبر طريقة التشكيل هذه مثالية لإنتاج منتجات عالية الجودة وعالية الأداء ، ولكن لها دورة إنتاج طويلة وتكاليف أعلى.

6. الصفقات المعالجة
على غرار صب الأوتوكلاف ، تتضمن هذه الطريقة تكديس طبقات ما قبل الحجم على قالب تشكيل ، وتغطيها مع كيس فراغ قابل للتوسيع لإنشاء حالة فراغ ، ثم المعالجة تحت ضغط الفراغ في الفرن. في حين أن أدائها أقل شأناً من صب الأوتوكلاف ، إلا أنه يحتوي على تكاليف تشغيل أقل ومناسبة للمنتجات المصبوبة الكبيرة.

7. التكلفة
تنطوي هذه الطريقة على لف مغزل (أساسي) ، يليه علاج الحرارة والإزالة الأساسية. إنه مناسب لتصنيع المنتجات الأنبوبية ذات الشكل الأنبوبي والأسطوانة. يستخدم Mitsubishi Chemical هذه الطريقة في المقام الأول لإنتاج مهاوي نادي الجولف والبكرات الصناعية.

8. صب صب، والمعروفة أيضًا باسم صب الحقن ، يتضمن تسخين وذوبان مواد راتنجات الحرارة الحرارية مثل نايلون مقوى من ألياف الكربون والكريات البولي ، ثم حقنها في تجويف القالب (GAP) للتشكيل. في حين أن الخواص الميكانيكية قد تنخفض ، فإن هذه الطريقة مناسبة لأوقات الدورة القصيرة وصب الأجزاء المعقدة.